Làm thế nào các cấy ghép não có thể giúp người bị liệt

Ngay cả một phong trào đơn giản như vậy như nâng một tách trà, cơ thể bạn cần có nhiều hành động. Các cơ của bàn tay phải làm việc để di chuyển nó vào cốc. Các cơ của lòng bàn tay nên được mở, do đó bạn có thể nắm bắt được chén, và sau đó đóng ngón tay xung quanh để giữ cô lại. Sau đó, các cơ bắp vai phải giữ tay vì vậy nó không dao động vì trọng lượng thêm cốc. Tất cả những cơ bắp phải làm việc một cách chính xác và trong một cách thức phối hợp, trong khi bạn nghĩ rằng bạn vừa pha trà riêng của mình.

Làm thế nào để có được cơ bắp tê liệt?

Đó là lý do để làm cho chân tay tê liệt để di chuyển một lần nữa khó khăn như vậy. Hầu hết các cơ bắp tê liệt vẫn có thể làm việc, nhưng kết nối của họ đến não đã bị mất, vì vậy họ không nhận được hướng dẫn để hành động. Thật không may, các bác sĩ vẫn chưa học được cách khôi phục chấn thương tủy sống, nhưng có một giải pháp. Chúng tôi có thể nhận được xung quanh nó và đưa chỉ thị cho cơ bắp nhân tạo. Thông qua việc phát triển công nghệ cho việc đọc và giải thích hoạt động của não, các hướng dẫn người ta có thể đến trực tiếp từ đầu của bệnh nhân.

Chúng tôi có thể làm cho cơ bắp tê liệt để làm việc bằng cách kích thích các điện cực của họ xử lý trong phạm vi họ hoặc xung quanh các dây thần kinh mà cung cấp cho họ. Công nghệ này được gọi là "kích thích điện chức năng." Nó có thể được sử dụng không chỉ để giúp mọi người bị tê liệt để di chuyển, mà còn để khôi phục lại chức năng bàng quang, để kích thích ho hiệu quả, cũng như để giảm đau. Công nghệ này có thể làm cho một sự khác biệt lớn đối với cuộc sống của những người bị tổn thương tủy sống.

Một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu

Dimitar Blanc và các đồng nghiệp của mình đang làm việc trên làm thế nào để kết hợp công nghệ này với một tập hợp các hướng dẫn cần thiết để vận hành một tay. Nếu bạn muốn lấy một tách trà, đó là cần thiết để kích thích các cơ bắp, khi nào và bao nhiêu? Những hướng dẫn này rất phức tạp, và không chỉ vì số lượng lớn các cơ bắp có liên quan ở đây. Ngay sau khi bạn uống trà, các hướng dẫn đã thay đổi, vì trọng lượng của cốc sẽ giảm. Để làm được cái gì khác, ví dụ, làm xước mũi của bạn, hướng dẫn sẽ hoàn toàn khác nhau.

Thay vì chỉ đơn giản là kiểm tra hướng dẫn khác nhau để các cơ bắp tê liệt, hy vọng tìm được những người mà làm việc, các nhà nghiên cứu sử dụng mô hình máy tính của hệ thống cơ xương để tính toán cho họ. Những mô hình này là mô tả toán học về cách các cơ bắp, xương và các khớp hoạt động trong phong trào. Trong mô phỏng, nó có thể làm cho các cơ bắp mạnh hay yếu, tê liệt hoặc kích thích bên ngoài. Do đó chúng ta có thể nhanh chóng và an toàn kiểm tra mô hình xung khác nhau để xem mà những người thành công hơn.

mô hình cơ bắp

Để kiểm tra công nghệ, các nhà khoa học cấy 24 điện cực trong các cơ bắp và dây thần kinh của những người tham gia nghiên cứu. Họ đã sử dụng một mô phỏng để quyết định nơi để đặt các điện cực, bởi vì hơn các cơ bắp tê liệt hơn các điện cực trong các hệ thống hiện đại của kích thích điện chức năng.

Nếu bạn đã có một sự lựa chọn, những gì kích thích tốt hơn các cơ bắp: subscapularis hoặc periosteal? Nếu nó là cần thiết để kích thích các dây thần kinh nách, nơi bạn muốn đặt điện cực? Để trả lời những câu hỏi khó khăn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô phỏng với bộ khác nhau của điện cực, và chọn một trong đó cho phép một mô hình máy tính để làm cho phong trào hiệu quả nhất.

Hiện tại, nhóm đang làm việc trên một cánh tay mà ổn định nhóm cơ bắp, cho biết quay ferrule. Nếu các hướng dẫn mà bạn nhận được với nó, tay sai có thể nhảy ra khỏi vai. Đó là lý do tại sao mô phỏng máy tính không thể thiếu trong nghiên cứu này. Để đưa những thí nghiệm này người tham gia không ai dám.

những thách thức mới

Biết làm thế nào để kích hoạt cơ bắp tê liệt để tạo ra giao thông hữu ích - đây chỉ là một nửa vấn đề. Các nhà khoa học cũng cần phải quyết định vào thời gian nào để kích hoạt các cơ bắp, ví dụ, khi người dùng muốn lấy một đối tượng. Một trong những lựa chọn - là việc truyền tải các thông tin này trực tiếp từ não. Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Mỹ sử dụng thiết bị cấy ghép để nghe từng tế bào trong não của một người bị liệt. Kể từ khi phong trào khác nhau kết hợp với các hình thức hoạt động của não, người tham gia có thể chọn một trong sáu phong trào lập trình trước, sau đó được tạo ra bằng cách kích thích các cơ bắp tay.

đọc não

Trong khi đây là một bước tiến thú vị trong lĩnh vực thần kinh chân tay giả, nhiều vấn đề vẫn chưa được giải quyết. Lý tưởng nhất, cấy ghép não nên làm việc trong nhiều thập kỷ. Nhưng tại thời điểm này rất khó để ghi lại ngay cả những tín hiệu cần thiết trong vòng một vài tuần, vì vậy mà các hệ thống này phải được thường xuyên hiệu chỉnh. Sử dụng các mẫu thiết kế mới của cấy ghép hoặc các tín hiệu não khác nhau có thể cải thiện sự ổn định lâu dài.

Bên cạnh đó, cấy ghép nghe chỉ là một phần nhỏ của hàng triệu tế bào điều khiển tay chân của chúng tôi, vì vậy phạm vi của chuyển động có thể khá hạn chế. Tuy nhiên, sự kiểm soát của não chân tay robot với một mức độ nhất định của tự do chưa được thực hiện và các khả năng của công nghệ này đang phát triển nhanh chóng.

công nghệ của tương lai

Cuối cùng, mịn, phong trào dàng mà chúng tôi cảm nhận như một cái gì đó đưa cho các cấp, được hướng dẫn bởi một hệ thống thông tin phản hồi cảm giác giàu có mà nói với não nơi tay chúng ta, và khi ngón tay của chúng tôi chạm vào đối tượng. Những tín hiệu có thể bị mất sau khi bị thương, vì vậy các nhà nghiên cứu cũng đang nghiên cứu cấy ghép não có thể phục hồi cảm giác và chuyển động.

Một số nhà khoa học tin rằng công nghệ đọc não có thể giúp mọi người một cách hiệu quả có thể hoạt động nhiều hơn để tương tác với máy tính, điện thoại di động và thậm chí trực tiếp từ bộ não của những người khác. Tuy nhiên, bây giờ nó vẫn còn trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng, trong khi các điều khiển não cho các ứng dụng y tế đang nhanh chóng trở thành hiện thực nghiệm lâm sàng.